一种电解制氢系统的制作方法

1.本技术涉及氢气制备技术领域，尤其是涉及一种电解制氢系统。


背景技术：

2.现有技术中，在电解制氢过程中会存在由于用氢设备无法及时使用生成的氢气导致电解制氢系统的压力过大，使得电解制氢系统异常跳停，这种情况严重影响了系统的生产效率。


技术实现要素：

3.本技术的目的在于提供一种电解制氢系统，从而解决现有技术中由于用氢设备没有及时使用制氢设备生成的氢气，导致制氢设备的压力过大，因而导致制氢设备跳停的问题。
4.为了达到上述目的，本技术提供一种电解制氢系统，包括：
5.制氢设备；
6.纯化设备，所述纯化设备的输入口与所述制氢设备的输出口连通，所述纯化设备的输出口与用氢设备的输入口连通；
7.第一通断阀，设置于所述制氢设备的输出口与所述纯化设备的输入口之间，用于将所述制氢设备的输出口与外界隔绝且与所述纯化设备的输入口连通，和/或，将所述制氢设备的输出口与外界连通且与所述纯化设备的输入口隔绝；
8.第一压力传感器，设置于所述制氢设备的输出口与所述第一通断阀之间，用于检测所述制氢设备的输出口的压力；
9.控制设备，分别与所述第一压力传感器和所述第一通断阀电连接。
10.可选地，所述第一通断阀为两位三通阀，所述第一通断阀的第一端与所述制氢设备的输出口连通，所述第一通断阀的第二端与所述纯化设备的输入口连通，所述第一通断阀的第三端与外界连通。
11.可选地，还包括：
12.第二通断阀，设置于所述纯化设备的输出口与所述用氢设备的输入口之间，用于将所述纯化设备的输出口与外界隔绝且与所述用氢设备的输入口连通，和/或，将所述纯化设备的输出口与外界连通且与所述用氢设备的输入口隔绝；
13.第二压力传感器，设置于所述纯化设备的输出口与所述第二通断阀之间，用于检测所述纯化设备的输出口的压力；
14.其中，所述第二通断阀与所述第二压力传感器分别与所述控制设备电连接。
15.可选地，所述第二通断阀为两位三通阀，所述第二通断阀的第一端与所述纯化设备的输出口连通，所述第二通断阀的第二端与所述用氢设备的输入口连接；所述第二通断阀的第三端与外界连通。
16.可选地，还包括：
17.补水设备，所述补水设备的输出口与所述制氢设备的输入口连通，用于为所述补水设备提供电解水；
18.切断阀，设置在所述补水设备的输入口。
19.可选地，还包括：
20.液位传感器，位于所述补水设备内，用于检测所述补水设备的液位；
21.其中，所述切断阀与所述液位传感器分别与所述控制设备电连接。
22.可选地，所述液位传感器为双法兰液位计。
23.本技术的上述技术方案至少具有如下有益效果：
24.本技术实施例的电解制氢系统包括：制氢设备；纯化设备，所述纯化设备的输入口与所述制氢设备的输出口连通，所述纯化设备的输出口与用氢设备的输入口连通；第一通断阀，设置于所述制氢设备的输出口与所述纯化设备的输入口之间，用于将所述制氢设备的输出口与外界隔绝且与所述纯化设备的输入口连通，和/或，将所述制氢设备的输出口与外界连通且与所述纯化设备的输入口隔绝；第一压力传感器，设置于所述制氢设备的输出口与所述第一通断阀之间，用于检测所述制氢设备的输出口的压力；控制设备，分别与所述第一压力传感器和所述第一通断阀电连接。如此，实现了在电解制氢系统压力过大时，将氢气排放到外界，以降低电解制氢系统的内部压力，避免由于压力过大导致电解制氢系统异常跳停，提高了系统的生产效率。
附图说明
25.图1为本技术实施例的电解制氢系统的结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1-制氢设备，2-纯化设备，3-第一通断阀，4-第一压力传感器，5-第二通断阀，6-第二压力传感器，7-补水设备，8-切断阀，9-液位传感器，10-用氢设备。
具体实施方式
28.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
29.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
30.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的电解制氢系统进行详细地说明。
31.如图1所示，为本技术实施例的电解制氢系统的结构示意图，该电解制氢系统包括：
32.制氢设备1，用于通过电解的方式制备氢气；
33.纯化设备2，用于对制氢设备1制备的氢气进行提纯，具体的，所述纯化设备2的输入口与所述制氢设备1的输出口连通，所述纯化设备2的输出口与用氢设备10的输入口连通；其中，纯化设备2可以通过催化剂除去氢气中的微量氧，再通过吸附柱除去其中的水分，最终得到合格的氢气并送至后端的用氢设备10；
34.第一通断阀3，设置于所述制氢设备1的输出口与所述纯化设备的输入口之间，用于将所述制氢设备1的输出口与外界隔绝且与所述纯化设备2的输入口连通，和/或，将所述制氢设备1的输出口与外界连通且与所述纯化设备2的输入口隔绝；也就是说，该第一通断阀3用于实现制氢设备1、纯化设备2和外界的连通；
35.第一压力传感器4，设置于所述制氢设备1的输出口与所述第一通断阀3之间，用于检测所述制氢设备1的输出口的压力；
36.控制设备，分别与所述第一压力传感器4和所述第一通断阀3电连接；具体的，该控制设备用于根据第一压力传感器4检测到的压力控制第一通断阀3的导通或关闭，例如，在第一压力传感器4检测到的压力大于预先标定的压力阈值时，控制设备通过控制第一通断阀3的导通或关闭，实现制氢设备1与外界导通且与纯化设备2隔绝，以将制备的氢气排放到外界，同时避免纯化设备2中的氢气倒流；或者，实现将制氢设备1与纯化设备2导通且与外界隔绝，以将制备的氢气输入到纯化设备2进行提纯，最终将提纯后的氢气输入给用氢设备10。
37.本技术实施例的电解制氢系统包括：制氢设备1；纯化设备2，所述纯化设备2的输入口与所述制氢设备1的输出口连通，所述纯化设备2的输出口与用氢设备10的输入口连通；第一通断阀3，设置于所述制氢设备1的输出口与所述纯化设备2的输入口之间，用于将所述制氢设备1的输出口与外界隔绝且与所述纯化设备2的输入口连通，和/或，将所述制氢设备1的输出口与外界连通且与所述纯化设备2的输入口隔绝；第一压力传感器4，设置于所述制氢设备1的输出口与所述第一通断阀3之间，用于检测所述制氢设备1的输出口的压力；控制设备，分别与所述第一压力传感器4和所述第一通断阀3电连接。如此，实现了在电解制氢系统压力过大时，将氢气排放到外界，以降低电解制氢系统的内部压力，避免由于压力过大导致电解制氢系统异常跳停，提升了电解制氢系统自身的抗风险能力，提高了系统的生产效率。
38.作为一个具体的实现方式，如图1所示，所述第一通断阀3为两位三通阀，所述第一通断阀3的第一端与所述制氢设备1的输出口连通，所述第一通断阀3的第二端与所述纯化设备2的输入口连通，所述第一通断阀3的第三端与外界连通。
39.例如，在第一压力传感器4检测到的压力大于压力阈值时，控制设备控制第一通断阀3的第一端与第三端连通，如此，实现了将制氢设备1与外界连通且与纯化设备2隔绝，以降低由于制备的氢气过多导致系统压力过大而造成的系统异常跳停的情况；在第一压力传感器4小于或等于压力阈值时，控制设备控制第一通断阀3的第一端与第二端连通，如此，实现了将制氢设备1与纯化设备2的连通，以将制备的氢气输送至纯化设备2进行氢气的提纯。
40.作为另一个具体的实现方式，第一通断阀3还可以是包括第一切断阀和第二切断阀，第一切断阀的一端与制氢设备1的输出口连接，另一端与外界连通(即放空)；第二切断阀的一端与纯化设备2的输入口连接，另一端连接在制氢设备1的输出口与纯化设备2的输入口之间的连接管路，其中，第一切断阀和第二切断阀不会同时关闭或同时打开；具体的，
在第一压力传感器4检测到的压力大于压力阈值时，第一切断阀打开且第二切断阀关闭，这样，实现了将制氢设备1制备的氢气排放到外界，以降低电解制氢系统的压力，避免电解制氢系统异常跳停，同时，避免了纯化设备2中的氢气倒流造成资源浪费。
41.进一步地，作为一个可选的实现方式，该电解制氢系统还包括：第二通断阀5，设置于所述纯化设备2的输出口与所述用氢设备10的输入口之间，用于将所述纯化设备2的输出口与外界隔绝且与所述用氢设备10的输入口连通，和/或，将所述纯化设备2的输出口与外界连通且与所述用氢设备10的输入口隔绝；
42.第二压力传感器6，设置于所述纯化设备2的输出口与所述第二通断阀5之间，用于检测所述纯化设备2的输出口的压力；
43.其中，所述第二通断阀5与所述第二压力传感器6分别与所述控制设备电连接。
44.这里，需要说明的是，本可选实现方式中的第二通断阀5与第二压力传感器6的功能类似，例如，在第二压力传感器6检测到的压力大于预先标定的压力阈值时，控制设备通过控制第二通断阀5的导通或关闭，实现纯化设备2与外界导通且与用氢设备10隔绝，以将提纯的氢气排放到外界，同时避免用氢设备10中的氢气倒流；或者，实现将纯化设备2与用氢设备10导通且与外界隔绝，以将提纯的氢气输入到用氢设备10进行提纯，最终将提纯后的氢气输入给用氢设备10。
45.本技术实施例的电解制氢系统通过同时设置第一通断阀3、第一压力传感器4、第二通断阀5和第二压力传感器6，实现了从不同的位置释放氢气，相对于仅设置其中一组(如，仅设置第一通断阀3和第一压力传感器)，进一步降低了电解制氢系统由于压力过大而跳停的风险。
46.作为一个具体的实现方式，所述第二通断阀5为两位三通阀，所述第二通断阀5的第一端与所述纯化设备2的输出口连通，所述第二通断阀5的第二端与所述用氢设备10的输入口连接；所述第二通断阀5的第三端与外界连通。
47.例如，在第二压力传感器6检测到的压力大于压力阈值时，控制设备控制第二通断阀5的第一端与第三端连通，如此，实现了将纯化设备2与外界连通且与用氢设备10隔绝，以降低由于提纯的氢气过多(用氢设备10用氢量少)导致系统压力过大而造成的系统异常跳停的情况；在第二压力传感器6小于或等于压力阈值时，控制设备控制第二通断阀5的第一端与第二端连通，如此，实现了纯化设备2与用氢设备10的连通，以将提纯的氢气输送至用氢设备10。
48.作为另一个具体的实现方式，第二通断阀5还可以是包括第三切断阀和第四切断阀，第三切断阀的一端与纯化设备2的输出口连接，另一端与外界连通(即放空)；第四切断阀的一端与用氢设备10的输入口连接，另一端连接在纯化设备2的输出口与用氢设备10的输入口之间的连接管路，其中，第三切断阀和第四切断阀不会同时关闭或同时打开；具体的，在第二压力传感器6检测到的压力大于压力阈值时，第三切断阀打开且第四切断阀关闭，这样，实现了将纯化设备2提纯的氢气排放到外界，以降低电解制氢系统的压力，避免电解制氢系统异常跳停，同时，避免了用氢设备10中的氢气倒流造成资源浪费。
49.进一步地，作为一个可选的实现方式，如图1所示，该电解制氢系统还包括：
50.补水设备7，所述补水设备7的输出口与所述制氢设备1的输入口连通，用于为所述补水设备7提供电解水；作为一个具体的示例，该补水设备7可以为超纯水储罐，用于存储电
解水(超纯水)，并将电解水输送至制氢设备1，以弥补电解过程中电解水的消耗，其中，制氢设备1包括电解槽和氢氧分离设备，其中，电解槽用于对超纯水进行电解，以产生氢气和氧气，产生的氢气和氧气混合碱液进去氢氧分离设备，在氢氧分离设备中氢气和氧气与碱液分离，将氧气放空(排放到外界大气中)，分离出的氢气送至纯化设备2；
51.切断阀8，设置在所述补水设备7的输入口；该切断阀8用于切断为补水设备7补入的超纯水；具体的，本技术实施例中，可以由工作人员根据补水设备7中的水位控制切断阀8打开或切断，以实现补水或停止补水。
52.进一步地，作为一个可选的实现方式，该电解制氢系统还包括：
53.液位传感器9，位于所述补水设备7内，用于检测所述补水设备7的液位；
54.其中，所述切断阀8与所述液位传感器9分别与所述控制设备电连接，该控制设备基于液位传感器9检测到的液位确定是否需要为该补水设备7补水，例如，在检测到的液位低于第一预设液位高度时，控制该切断阀8导通，在检测到的液位高于第二预设液位高度时，控制该切断阀8切断，其中，第一预设液位高度低于第二预设液位高度。
55.具体的，所述液位传感器9为双法兰液位计，其中，双法兰液位计用于测密闭式容器的液位，其主要应用u形管原理，即上法兰和气相空间相通，下法兰和液相空间相通，这样液位计的液位和容器的液位永远相同，因为有两个法兰，所以称为双法兰(差压式)液位计；即：利用液体的重力作用会对罐壁产生压力的大小，来检测罐内液位的高低。
56.本技术实施例的电解制氢系统中，通过设置液位传感器9和切断阀8，实现了根据液位传感器9检测的液位控制切断阀8切断或导通，以实现自动补水的功能，保证补水设备7中的水量充足。
57.下面，以第一通断阀3和第二通断阀5为两位三通阀，且电解制氢系统包括液位传感器9的情况为例，说明本技术实施例的电解制氢系统的工作过程：
58.电解制氢系统正常运行时，第一通断阀3的至放空的一端关闭(即与外界连通的一端关闭)，至纯化设备2的一端打开，当电解系统出现憋压(压力过高)的情况时，触发高连锁，第一通断阀3的至放空的一端打开，至纯化设备2的一端关闭，如此，实现及时泄压，避免压力超高导致制氢跳停；
59.电解制氢系统正常运行时，第二通断阀5的至放空的一端关闭(即与外界连通的一端关闭)，至用氢设备10的一端打开，当电解系统出现憋压(压力过高)的情况时，触发高连锁，第二通断阀5的至放空的一端打开，至用氢设备10的一端关闭，如此，实现及时泄压，避免压力超高导致制氢跳停；
60.当补水设备7的液位低至低连锁(液位低于第一预设液位高度)，切断阀8自动打开补水，液位补至第二预设液位高度后，切断阀8自动关闭，停止补水。
61.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
62.以上所述是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。